عنوان

بررسی سازوکارهای تحمل سمیت منگنز در چند گونه زراعی و وحشی

‭۳۹۵۲پ‬

per

بررسی سازوکارهای تحمل سمیت منگنز در چند گونه زراعی و وحشی

/محمد کریم خسروپناه

: دانشکده علوم طبیعی

، ‮‭۱۳۸۲‬

‮‭۹۶‬ص‬

چاپی

فاقد اطلاعات کامل

کارشناسی ارشد

زیست شناسی علوم گیاهی - فیزیولوژی گیاهی

‮‭۱۳۸۲/۰۷/۱۲‬

دانشگاه تبریز

غلظت بالای فلزات سنگین از جمله عنصر منگنز برای بسیاری از موجودات از جمله گیاهان عالی سمی است .مقاومت به منگنز در گیاهان عالی به عواملی مانند گونة گیاه، ژنوتیپ، سن برگ، دما، شدت نور، تغذیه با سیلیسیم و نوع ازت مصرفی بستگی دارد .دراین پژوهش اثرات سمیت غلظتهای بالای منگنز در پنج سطح تیماری‮‭(۰‬ ،‮‭۲۵‬ ،‮‭۵۰‬ ، ‮‭۷۵‬ و ‮‭mM ۱۰۰)‬بر روی سه گونة زراعی برنج، ذرت و آفتابگردان و دو گونه وحشی شال (‮‭Stipa barbata)‬ و گون ‮‭(Astragalus)‬ بررسی شد .تاثیر سمیت منگنز روی مقدار کلروفیل) نسبی(، تنفس ریشه و تمامیت غشاها بویژه در گیاه ذرت کاهشی بود .همچنین تغییرات کاهشی طول ریشه بر اثر این سمیت، در دوگونه ذرت و برنج بیشتر از آفتابگردان و شال بود .اثر سمیت منگنز بر وزن خشک در دو گونه برنج و شال، کاهشی و در سه گونه آفتابگردان، ذرت و گون افزایشی بود .غلظت و مقدار عنصر نیز با افزایش مقدار ‮‭Mn‬ در محیط، افزایش معنی‌دار یافته ولی سهم نسبی ریشه از منگنز، بویژه در گیاهان آفتابگردان، شال و گون بیشتر با کاهش مواجه بوده است ,بدین معنی که در تیمارهای بالاتر، مقدار منگنز بیشتری به اندام هوایی منتقل گردید .در شدت بالای نور، وزن خشک و مقدار عنصر هر سه گیاه زراعی افزایش و غلظت عنصر و سهم نسبی ریشه کاهش یافت، برعکس، در شدت پایین نور به دلیل کم بودن رشد ,مقدار عنصر بیشتری در کل گیاه انباشته شد .همچنین در دوگیاه برنج و ذرت در نور شدید مقدار منگنز بیشتری به اندام هوایی منتقل گردید ولی در گیاه آفتابگردان برعکس، با افزایش شدت نور از مقدار جذب و انتقال منگنز کاسته شد .اثر یون منیزیم ‮‭( mM۵/۲)‬ بویژه در تیمار ‮‭۵۰‬ میکرومول منگنز روی رشد مثبت بوده ولی در غلظتهای بالاتر، باعث کاهش رشد و افزایش مقدار منگنز در اندام هوایی شد .یون کلسیم بخصوص در سطح ‮‭۱۰‬ میلی‌مول، عامل کاهش وزن خشک بوده همچنین باعث کاهش جذب منگنز توسط گیاه و افزایش انتقال آن به اندام هوایی شد .بطور کلی می‌توان نتیجه گیری کرد که دو گیاه وحشی شال و گون منگنز را در ریشه انباشته می‌کنند .در حالیکه دو گونة زراعی برنج و بویژه آفتابگردان منگنز جذب شده را به اندام هوایی انتقال می‌دهند و از تجمع آن در ریشه جلوگیری می‌کنند .گیاه ذرت علیرغم داشتن بیشترین حساسیت به سمیت منگنز، کمترین مقدار این عنصر را جذب نمود که نشاندهندة حساسیت بافتی بالای این گونه به منگنز است .در عین حال گیاهان آفتابگردان و برنج نیز ظرفیت بالایی برای انباشتگی از خود نشان دادند .با توجه به محدودة انباشتگی در مورد گونه‌های انباشته‌گر می‌توان گیاه شال را که تا ‮‭۱۱‬ میلی‌گرم در گرم وزن خشک منگنز را در ریشه انباشته نمود، به عنوان انباشته‌گر منگنز معرفی کرد

‮‭The high concentrations of heavy metals including Mn are toxic for living organisms including higher plants. Manganese tolerance in higher plants is dependent on factors such as plant species, genotypes, leaf age, light intensity, temperature, Si nutrition and N form. In this study, the effects of Mn toxicity in five treatment levels (۰, ۲۵, ۵۰, ۷۵, ۱۰۰ ?M) were investigated in three crop species including rice, maize, and sunflower and two wild species including Stipa barbata and Astragalus aharicus. Mn toxicity on chlorophyll content, root respiration and membrane integrity was decreasing particularly in maize. Inhibitory effect of Mn toxicity on root elongation in maize and rice were also greater than that in sunflower and S. barbata. Mn toxicity decreased dry weight in rice and S. barbata and increased that in sunflower, maize and A. aharicus. Mn concentration and content of shoot and root were increased significantly by increasing Mn in the medium, but root proportional Mn decreased particularly in sunflower, S. barbata and A. aharicus. It means that a large portion of Mn was transported into shoot at higher treatments. Growth under higher light conditions caused an increase in dry weight and Mn content, but decreased Mn concentration and root proportional Mn in crop species. In contrast, because of a weak growth at lower light intensity, greater amount of Mn was accumulated in whole plant. In rice and maize, higher light conditions lead to a higher Mn transport into shoots, in contrast, uptake and transport values were decreased in sunflower under the same conditions. Supplemental Mg (۲.۵ mM) in the growth medium especially at ۵۰ ?M of Mn concentration increased growth of plants, but at higher concentrations, caused growth inhibition and increased shoots Mn amount. The calcium treatment particularly at ۱۰ mM, caused a reduction in dry weight and Mn uptake by plants and increased Mn transport into shoots. It could be concluded that two wild species accumulated Mn in roots, while in rice and sunflower, Mn accumulated largely in shoot. Maize plants, though having a high susceptibility to Mn toxicity, showed a low Mn uptake, which could be attributed to a high susceptibility to Mn at tissue level in this species. Based on these results, sunflower and rice have a high capacity for Mn accumulation. With attention to accumulation range in case of hyperaccumulator species, it could be concluded that only S. barbata that accumulated up to ۱۱ mg/gdw Mn in roots, would be introduced as an Mn hyperaccumulator species‬

خسروپناه، محمد کریم

حاجی بلند، رقیه، استاد راهنما

نجاتی، کاملیا، استادمشاور

نمایه‌سازی قبلی